高二生物《2.2.1动物细胞培养和核移植技术》
高中生物专题2细胞工程2.2动物细胞工程2.2.1动物细胞培养和核移植技术学案新人教版选修3
2.2.1 动物细胞培养和核移植技术[学习目标] 1.归纳动物细胞培养的过程、条件及应用。
2.归纳通过动物体细胞核移植技术克隆动物的过程及应用前景。
方式一2003年,四川少年小林点燃鞭炮,导致面部、四肢被严重烧伤并感染。
为了挽救儿子的生命,小林的爸爸、妈妈向医生恳求“割皮救儿”,烧伤整形科主任魏平最终同意进行这场罕见的亲体皮肤移植手术。
为了全覆盖孩子身体上被深度烧伤并发生感染的创面,医生把取自父子俩的皮肤全部剪成指甲盖大小的皮块,儿子和爸爸的皮肤相隔相嵌,估计父亲的皮肤至少能在其儿子身上存活半年甚至更长时间,这就给儿子自身皮肤的生长带来了生机,孩子的痊愈指日可待。
思考:1.小林在皮肤烧伤之后,很容易得病,为什么?2.选取植皮时,理论上选择谁的皮肤最好?为什么?3.自身的健康皮肤是有限的,能不能通过其他途径获得自身的皮肤?方式二古代神话里孙悟空用自己的汗毛变成无数个小孙悟空的离奇故事,表达了人类对复制自身的幻想。
1978年,美国科幻小说家罗维克(D.Rorvick)写了一本名叫《克隆人》(The Cloning of a man)的书,内容是一位富商将自己的体细胞核移植到一枚去核卵中,然后将其在体外卵裂成的胚胎移植到母体子宫中,经过足月的怀孕,最后生下了一个健康的男婴,这个男婴就是一个克隆人。
现在,克隆人已经不是科幻小说里的梦想,而是呼之欲出的现实。
由于克隆人可能带来复杂的后果,一些生物技术发达的国家,现在大都对此采取明令禁止或者严加限制的态度。
克隆人,真的如潘多拉盒子里的魔鬼一样可怕吗?我们应该怎样正确看待克隆技术呢?一、动物细胞工程和动物细胞的培养1.动物细胞工程2.动物细胞培养 (1)概念:从动物机体中取出相关的组织,将它分散成单个细胞,然后,放在适宜的培养基中,让这些细胞生长和增殖。
(2)过程动物组织块或器官――――――――――→剪碎胰蛋白酶(或胶原蛋白酶)处理单个细胞――→加培养液细胞悬液――→初次培养原代培养―→传代培养。
教学设计10:2.2.1 动物细胞培养和核移植技术
动物细胞培养和核移植技术【学习目标】知识目标:1.简述动物细胞培养的过程、条件及应用。
2.简述通过动物体细胞核移植技术克隆动物的过程。
3.比较动物细胞培养与植物组织培养区别。
能力目标:1.通过对材料的观察,学会科学的观察方法,培养观察能力。
2.通过对基本概念、基本原理、科学方法的正确理解和掌握,逐步形成比较、判断、推理、分析、综合等思维能力,具备能运用学到的生物学知识评价和解决某些实际问题的能力。
【本节重点难点】重点:1.动物细胞培养的过程及条件。
2.用动物体细胞核移植技术克隆动物的过程。
难点:用动物体细胞核移植技术克隆动物的过程。
【教学方法】讲授法、归纳法、练习法。
【教学工具】多媒体教学课件【知识精讲】教材梳理知识点一动物细胞培养概念1、动物细胞培养概念:从动物机体中取出相关的组织,将它分散成单个细胞,然后,放在适宜的培养基中,让这些细胞生长和增殖。
[分析](1)需分散成单个细胞;(2)需要在培养基上培养;(3)动物细胞培养的实质是细胞增殖。
知识点二动物细胞培养的过程1、动物细胞培养的过程:2、原理:细胞增殖[问题]什么是细胞贴壁?什么是接触抑制?悬液中分散的细胞很快就贴附在有丝分裂,称为细胞贴壁。
当贴壁细胞分裂生长到表面相互接触时,细胞就会停止分裂增殖,这种现象称为细胞的接触抑制。
[问题]如何打破接触抑制?需要重新用胰蛋白酶等处理,然后分别继续培养,让细胞继续增殖。
[问题]细胞传代培养代数有什么特点?传代培养的细胞一般传至10代后就不易传下去了,一般来说,细胞在传至10~50代左右时,增殖会逐渐缓慢,以至于完全停止,这时部分细胞的细胞核型可能发生变化,当继续传代培养时,少部分细胞会克服细胞寿命的自然极限,获得不死性。
所以目前使用的或冷冻保存的正常细胞通常为10代以内,以保持细胞正常的二倍体核型。
[问题]为什么大多选用动物胚胎或出生不久的幼龄动物的器官或组织细胞进行培养?知识点三动物细胞培养的条件(1)无菌、无毒的环境(2)营养:合成培养基成分包括糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素等,通常还需加入血清、血浆等一些天然成分。
19-20版:2.2.1 动物细胞培养和核移植技术(创新设计)
2.2动物细胞工程2.2.1动物细胞培养和核移植技术学习目标1.构建动物细胞培养的流程图,区分原代培养和传代培养。
(重难点)2.理解动物细胞培养的条件,尤其是添加动物血清的目的、CO2的作用等。
(重点)3.结合高产奶牛的克隆过程,掌握动物体细胞核移植技术。
(重难点)|基础知识|一、动物细胞工程1.常用技术手段动物细胞培养、动物细胞核移植、动物细胞融合、生产单克隆抗体等。
2.基础技术动物细胞培养技术。
二、动物细胞的培养1.概念从动物机体中取出相关的组织,将它分散成单个细胞,然后放在适宜的培养基中,让这些细胞生长和增殖。
2.原理:细胞增殖。
3.过程4.条件(1)无菌、无毒的环境①培养液应进行无菌处理。
②通常还要在细胞培养液中添加一定量的抗生素,以防污染。
③定期更换培养液,防止细胞代谢产物积累对细胞自身造成危害。
(2)营养①合成培养基成分:糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素等。
②合成培养基特点:加入血清、血浆等天然成分。
(3)适宜的温度和pH:温度为36.5±0.5 ℃;pH为7.2~7.4。
(4)气体环境:95%空气+5%CO2的混合气体。
O2是细胞代谢所必需的,CO2的主要作用是维持培养液的pH。
5.应用(连线)三、动物体细胞核移植技术和克隆动物1.概念(1)供体:动物的一个细胞的细胞核。
(2)受体:去掉细胞核的卵母细胞。
(3)结果:形成重组胚胎,发育成动物个体。
2.种类胚胎细胞核移植和体细胞核移植。
3.原理动物细胞核具有全能性、细胞膜具有一定的流动性。
4.流程5.应用(1)加速家畜遗传改良进程,促进优良畜群繁育。
(2)保护濒危物种,增大存活数量。
(3)生产珍贵的医用蛋白。
(4)作为异种移植的供体。
(5)用于组织器官的移植。
6.存在问题(1)成功率非常低。
(2)克隆动物存在健康问题,表现出遗传和生理缺陷。
(3)存在克隆动物食品的安全性问题。
|自查自纠|1.动物细胞培养过程中通常在培养液中通入5%的CO2刺激细胞呼吸。
2.2.1动物细胞培养和核移植技术
)
B.动物细胞培养液中通常含有葡萄糖、氨基酸、 无机盐、生长素和动物血清等 C.动物细胞培养的目的只是获得大量的细胞分 泌蛋白 D.动物细胞培养前和培养过程中都要用胰蛋白 酶处理
重组 卵细胞
卵裂
早期重组 胚胎
供体细胞 (供核)
卵巢卵母细胞 (MⅡ中期:供质) 构建重组 胚胎
细胞培养
体细胞
注入
细胞 融合
去核 胚胎
无核卵 母细胞
重 组 细 胞
移植
代孕 母体
生出与供体奶 牛遗传基础相 同的犊牛
归纳: 1.共分成两大阶段:核移植和胚胎移植 2.严格来说新个体有两个亲本的性状
1、克隆过程运用的技术手段?
10代细胞
传
养
无限传代
强调:细胞株、细胞系(了解即可,老课本体系) 细胞株:细胞能传代到40-50代,遗传物质 没有发生改变,这种传代细胞叫细胞株。 细胞系:传代50代以后又出现细胞生长停 滞状态,部分细胞遗传物质发生了改变, 能连续传代,获得不死性,这种传代细胞 叫细胞系。 ▲细胞株和细胞系的区别: 细胞系的遗传物 质改变,具有癌细胞的特点,失去接触抑 制,容易传代培养。
如何使动物细胞的全能性表达出来?
利用动物细胞核移植技术
二.动物细胞核移植技术和克隆动物 (一)、 动物细胞核移植概念:
将动物的一个细胞核,移入一个已 经去掉细胞核的卵母细胞中,使其重组并 发育成为一个新的胚胎,这个新的胚胎最 终发育为动物个体(克隆动物)
细胞分化程度低,恢复全能性容易 分 胚胎细胞核移植: 类 体细胞核移植: 细胞分化程度高,恢复全能性不容易
3.你认为用上述体细胞核移植方法生产的克隆动 物,是对体细胞供体动物进行了100%的复制吗? 为什么? 绝大部分DNA来自于供体细胞核,但其核外还有 少量的DNA,即线粒体中的DNA是来自于受体卵 母细胞。 此外,即便动物的遗传基础完全相同,但动物的 一些行为、习性的形成与所处环境有很大关系, 核供体动物生活的环境与克隆动物所生活的环境 不会完全相同,其形成的行为、习性也不可能和 核供体动物完全相同,从这一角度看,克隆动物 不会是核供体动物100%的复制。
2.2.1-动物细胞培养和核移植技术(共47张PPT)
C.动物细胞培养只能传50代左右,所培育的 细胞全部衰老死亡
D.用于培养的细胞大都取自胚胎或幼龄动物 的器官或组织
根据动物细胞核仍具有全能 性的特点,怎样将动物细胞的全 能性表达?
利用动物体细胞核移植技术
A母绵羊
B母绵羊
多
卵细胞
莉
乳腺细胞
羊 的
细胞质
思考题
14、如何理解原代培养和传代培养? 上述过程中,在第一培养瓶中培养就是原代培养,
之后转移到其它培养瓶中培养就是传代培养
15、传代培养的细胞能一直传代下去吗? 不是都能
16、有些为何能一直传下去吗?动物细胞培养就是为 了得到这些细胞吗?
发生突变,朝着癌细胞方向发展 不是 17、人类一般保存的是哪类细胞呢?为什么?用于植 皮的细胞培养应该不多于多少代? 保存10代以内的细胞;因为10-50部分细胞的细胞 核型可能发生变化,有少部分还发生突变向癌细胞方 向发展;10代
完成P49 讨论:
4、应用前景:
① 加速家畜遗传改良进程,促进优良畜群繁育 ② 保护濒危物种,增加存活数量 ③ 克隆动物作为生物反应器,生产医用蛋白 ④ 可以作为异种移植的供体 ⑤ 可以用于组织器官的移植
5、存在问题:
① 成功率低 ② 克隆动物存在健康问题 ③ 克隆动物食品的安全性问题存有争议
遗传物质 未改变
遗传物质 已改变
细胞悬液
原代培养 10代细胞
50代细胞 传代培养
无限传代
Back
问题
1、植物组织培养过程将组织分散成单个细胞的吗?没有 2、动物细胞培养过程将组织分散成单个细胞的吗?是
3、为何动物细胞培养过程将组织分散成单个细胞的呢? 成块的组织细胞靠在一起,彼此限制了细胞的生长和增殖
教学设计13:2.2.1 动物细胞培养和核移植技术
动物细胞培养和核移植技术一、教材分析核移植技术又称为动物克隆技术,是在动物细胞培养技术的基础上发展起来的。
教材首先从全能性的角度指出目前通过动物细胞培养技术是无法获得动物体的,从而引出核移植技术的概念。
然后以高产奶牛为例详细讲述了体细胞核移植技术的操作流程,即本节的重点和难点部分,通过展示图片、动画等形式来学习。
最后介绍了核移植技术的应用前景和存在问题。
二、教学目标1.知识目标简述动物细胞核移植技术的流程。
2.过程与方法通过课前预习、查阅资料、课堂讨论和强化练习等活动,让学生了解动物细胞核移植技术的流程。
3.情感态度与价值观关注细胞工程研究的发展和应用前景。
三、教学重难点重点:了解动物体细胞核移植技术的流程。
难点:了解动物体细胞核移植技术的流程。
四、教学准备多媒体课件。
五、课时安排1课时。
六、教学过程回顾旧知,引入新课:我们知道,通过植物组织培养技术可以将植物细胞培养成完整的植物体,并且不改变其遗传特性,是一种无性繁殖技术,所以也被称为植物克隆技术。
其原理是植物细胞具有全能性。
照此推理,动物细胞如果也具有全能性,就应该可以通过动物细胞培养技术获得动物体,从而实现动物克隆。
而当我们学习了动物细胞培养技术之后,却只能报以遗憾。
那么动物细胞的全能性有什么特点,如何才能实现动物的克隆呢?下面我们一起来探讨。
(一)动物体细胞核移植技术和克隆动物探讨一:动物细胞全能性的特点学生阅读教材P47“动物体细胞核移植技术和克隆动物”第二段。
学生讨论交流后,教师总结得出:动物细胞的全能性随着动物细胞分化程度的提高而逐渐受到抑制,全能性的表达很难,但动物的细胞核内仍含有该种动物的全部遗传基因,具有发育成完整个体的潜能,即动物的细胞核仍具有全能性。
需要的特殊技术:核移植。
探讨二:核移植技术的概念及分类让学生根据教材中核移植技术的概念,用简洁的图示描述出其大概过程:教师讲解:被移植的细胞核可以来自于哺乳动物的胚胎细胞和体细胞,从而该技术分为胚胎细胞核移植和体细胞核移植两类。
2.2.1动物细胞培养和核移植技术
接触抑制 传代培养
原代培养 (primary culture)
• 定义:把第1代细胞的培养与传10代以内的细 胞培养统称为原代培养。 •过程:从动物机体中取出组织 剪碎 加胰蛋白酶 细胞游离 加培养液 将 细胞接种到培养瓶内 培养(1—2天换一 次培养液) 细胞贴壁生长 长成单层细 胞
先用剪刀剪碎,后用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处 理。
动物细胞培养过程 3、用胰蛋白酶对动物组织进行处理是因为细 胞间的物质主要是什么?用胃蛋白酶可以吗? 细胞间的物质主要是蛋白质(胶原纤维)。
胃蛋白酶作用的适宜pH约为2,当pH大于6 时,胃蛋白酶就会失去活性。胰蛋白酶作用的适 宜环境pH为7.2~8.4。多数动物细胞培养的适宜 pH为7.2~7.4。
一.动物细胞培养
(一)概念
从动物机体中取出相关组织,将它们 分散成单个细胞,然后放在适宜的培养 基中,让这些细胞生长和增殖。
(二)、动物细胞培养过程 阅读“动物细胞培养过程”并思考: 1、动物细胞培养的技术实施的原理是什么? 特点 是什么? 2、为什么要对取出的动物组织进行处理,使细胞 分散? 3、用胰蛋白酶对动物组织进行处理是因为细胞间 的物质主要是什么?用胃蛋白酶可以吗? 4、胰蛋白酶真的不会把细胞消化掉吗?为什么? 5、为什么选用动物胚胎或幼龄个体的器官或组织 做动物细胞培养材料? 6、简述动物细胞培养的操作过程。
原代培养与传代培养的区别
原代培养:
分装之前,10代以前பைடு நூலகம்
传代培养:
分装后继续培养,10代以后
细胞株:原代细胞一般传至10代左右细胞 生长停滞,大部分细胞衰老死亡,少数细胞存 活到40~50代,这种传代细胞为细胞株。 细胞系:细胞株传代至50代后又出现细胞 生长停滞状态,只有部分细胞由于遗传物质的 改变,使其在培养条件下可以无限制传代,这 种传代细胞为细胞系。 细胞株和细胞系的区别: 细胞系的遗传 物质改变,具有癌细胞的特点,失去接触抑制, 容易传代培养。
人教版高中生物选修三2.2.1《动物细胞培养和核移植技术》ppt精讲课件
(2)细胞增殖特点不同: ①原代培养:细胞分裂旺盛,一般表现为细胞贴壁生长和接触抑 制。 ②传代培养:传至10代~50代左右时,细胞增殖缓慢,甚至完全 停止,此时细胞普遍表现为衰老和凋亡特征,但也有少部分细胞 会发生突变,会朝着等同于癌细胞的方向发展。 3.结果:动物细胞培养只能获得大量细胞,不能得到生物个体。
生长和增殖 2.培养过程:
胰蛋白酶
细胞悬液
原代培养
3.相关概念:
(1)细胞贴壁:细胞悬液中分散的细胞_贴__附__在__瓶__壁__上。 (2)细胞的接触抑制:当贴壁细胞分裂生长到_____________时,
表面相互接触 细胞_____________的现象。
(3)原停代止培分养裂:指增动殖物组织消化后的_________。
异种移植
5.体细胞核移植技术存在的问题:
(1)成功率_非__常__低__。 (2)绝大多数克隆动物存在_________。
健康问题 (3)对克隆动物食品的_______问题存有争议。
安全性
1.判断正误 (1)动物细胞培养体现了动物细胞的全能性。( )
× 【分析】动物细胞培养只能获得大量细胞,不能得到生物个体, 不能体现动物细胞的全能性。 (2)动物细胞在培养的过程中一些细胞会发生遗传物质的变化。
【典例训练2】某研究性学习小组同学在研究细胞工程时,列表 比较了植物细胞工程和动物细胞培养的有关内容,其中错误的 是( )
选项 比较项目
A 处理方法
B
原理
C
应用
D
培养除细胞壁 用胰蛋白酶处理后 制成细胞悬液
细胞增殖
细胞的全能性
快速繁殖技术
生产干扰素等
固体培养基
(4)重组细胞在培养液中培养成的重组胚胎移入受体母牛体内
原创7:2.2.1 动物细胞培养和核移植技术
其他条件 均为无菌操作,需要适宜的温度、PH、O2等条件
离体的植物组织或细胞在适当的培养条件下可发育成完整的植 株,那么能不能用高产奶牛的一个体细胞,培育出一头高产奶牛呢?
我们已经知道,高度分化的植被物组织仍保持着全能性,但动 物细胞与植物细胞不同,动物细胞的全能性会随着动物细胞分化程 度的提高而逐渐受到限制,分化潜能逐渐变弱。因此,目前还不能 用类似植物组织培养的方法获得完整的动物个体,用动物体细胞克 隆的动物,实际是通过核移植来实现的。
2.2、动物细胞工程
常用技术 动物细胞培养 动物细胞核移植 动物细胞融合 生产单克隆抗体
动物细胞培养技术是其他动物细胞工程技术的基础。
在治疗烧伤病人时,通常采用的方法是取烧伤病人的健康皮 肤进行自体移植。但对一个大面积烧伤的病人来说,自体健康皮 肤非常有限,使用他人皮肤来源不足,而且会产生排异反应。那 么,怎样才能获得大最的自体健康皮肤呢?
温度和PH
细胞体外培养的适宜温度一般与动物的_体__温__相近,哺乳动物 多以_3_6_._5_土__0__.5_℃为宜。多数细胞生存的适宜pH 为_7_._2_-_-_--_7_._4__。
气体环境
气体环境 细胞培养所需气体主要有O2 和CO2 , O2是细胞 _代__谢___所必需的, CO2 的主要作用是维持培养液的__P_H___ 。进行 细胞培养时,通常采用培养皿或松盖培养瓶,将其置干含95% __空__气___加5% _C__O_2_的混合气体的_培__养__箱___中进行培养。
P50思考与探究 2.动物细胞培养要经过脱分化的过程吗?为什么?
植物细胞要发育成完整植株,必须先脱分化,然后进行再 分化,形成完整植株。
一般而言,动物细胞培养不需经过脱分化过程。因高度分 化的动物细胞发育潜能变窄,失去了发育成完整个体的能力, 所以,动物细胞也就没有类似植物组织或细胞培养时的脱分化 过程了。
高中生物动物细胞工程动物细胞培养和核移植技术原创
1、进行动物细胞培养时用胰蛋白酶分散细胞,说明细胞间 的主要物质是什么成分?用胃蛋白酶行吗?
主要:蛋白质。 不能。多数动物细胞培养的适宜PH为7.2-7.4,胃蛋白酶在此环境中会变性失活。
2、动物细胞培养液的主要成分是什么?较植物组培培养基有 何独特之处?
主要成分:葡萄糖、氨基酸、无机盐、维生素和动物血清等。
为使核移植的胚胎或动物的遗传物质来自有重 要利用价值的动物提供的体细胞,在供体细胞的 细胞核移至受体细胞之前,必须将受体细胞核去 掉或将其破坏。
问题3
用于核移植的供体细胞一般都选用传 代10代以内的细胞,这是为什么?
培养的动物细胞一般当传代至10~50代左右时, 部分细胞核型可能会发生变化,其细胞遗传物质 也可能会发生突变,而10代以内的细胞一般能保 持正常的二倍体核型。因此,在体细胞核移植中, 为了保证供体细胞正常的遗传基础,通常采用传 代10代以内的细胞。
二、动物细胞核移植技术和克隆动物
问题1
我们能否利用类似植物组织培养获得 完整植物体的方法培养动物细胞,使 其发育成一个完整的个体?
不能,高度分化的植物细胞仍保持着全能性,而 动物细胞的全能性会随细胞分化程度的提高逐渐受 到限制,分化潜能逐渐变弱。
全能性高低:
植物细胞>动物细胞
动物细胞特点?
• 分化潜能变窄:随着细胞分化程度的 提高而逐渐受到限制,分化潜能变窄, 这是指整体细胞而言。
细胞融合 重组 细胞
归纳:
胚胎移植
构建重组胚胎
代孕母体
生出与供体奶牛遗传 基础相同的犊牛
1.两阶段:核移植和胚胎移植
2.取卵细胞作受体细胞的原因是:它是最大的细胞,易操作,它发育可直接表达性状
3.严格来说新个体有卵母细胞的细胞质所以有两个亲本的性状
教学设计12:2.2.1 动物细胞培养和核移植技术
动物细胞培养和核移植技术一、教材分析动物细胞培养技术是其他动物细胞工程技术的基础。
在动物细胞培养技术之后介绍的核移植技术、动物细胞融合技术、生产单克隆抗体以及胚胎工程都要用到动物细胞培养技术。
掌握好这项技术才能为其他技术奠定好基础。
在动物细胞培养的教学中,可把这部分内容归纳成三个问题:(1)为什么要进行动物细胞的培养(2)什么是动物细胞的培养(3)怎样进行动物细胞的培养其中,第三个问题是本节课的重点。
二、教学目标1.知识目标简述动物细胞培养的过程、条件及应用。
2.过程与方法采用问题教学法,设置环环相扣的问题,激发学生的思维,帮助他们深刻理解该内容。
3.情感态度与价值观关注细胞工程研究的发展和应用前景。
三、教学重难点重点:动物细胞培养的过程及条件。
难点:动物细胞培养的过程及条件。
四、教学准备多媒体课件、导学案。
五、课时安排1课时。
六、教学过程回顾旧知,引入新课:(多媒体展示植物组织培养图片和过程)利用植物细胞可以培育成植物体,那么,利用动物细胞能不能大量繁殖动物体,以提高繁殖率呢?这节课,我们就来学习动物细胞工程。
(一)动物细胞培养(多媒体展示烧伤病人的图片)同学们,动物细胞不能培养成动物体,那么能不能通过培养得到大量的某种细胞呢?如果可以的话,这无疑是烧伤病人的福音。
因为自体皮肤是不会产生免疫排斥的。
展示人造皮肤图片,引出动物细胞培养技术概念——从动物体中取出相关的组织,将它分散单个细胞,然后,放在适宜培养基中,让这些细胞生长和增殖。
教师简介动物细胞培养的基本流程:取出组织→单个细胞→培养基中培养→细胞增殖→大量同样的细胞。
阅读教材“动物细胞培养的过程”,小组合作探究以下几个问题:1.幼龄与老龄动物的组织细胞比较哪一种更易于培养?为什么?(细胞的衰老与动物机体的衰老有着密切的关系,细胞的增殖能力与供体的年龄有关,幼龄动物细胞增殖能力强,有丝分裂旺盛,老龄动物则相反。
所以,一般来说幼年动物的组织细胞比老年动物的组织细胞较易于培养。
2-2-1 动物细胞培养和核移植技术
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3.关于动物细胞培养的叙述,错误的是( D ) A.用于培养的细胞大量都取自胚胎或幼龄动物 的器官或组织 B.将所取的组织先用胰蛋白酶等进行处理使其 分散成单个细胞 C.在培养瓶中要定期用蛋白酶使细胞从瓶壁上 脱离,制成悬浮液 D.动物细胞培养只能传50代左右,所培育的细 胞会衰老死亡
2014-3-7 此处添加公司信息
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展示内容
课内探究:1 课内探究:2 课内探究:3 课内探究:4 归纳总结
2014-3-7 此处添加公司信息
展示组/个人
【精彩展示】
展示要求: 1.言语要规范、准确, 注意配合肢体语言。 2.声音洪亮,语速适 中。 3.注重总结方法规律。 非展示同学: 注意聆听,积极思考, 及时记录。
2014-3-7 此处添加公司信息
独学求教
1.可以自己进行总结反思;
2.可以就学习当中仍存在的
问题向小组同学请教。
作业:2.2.1 第二课时 学案。
【自查自纠】(3min)
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一、1.分散成单个细胞,生长,繁殖; 2.胰蛋白酶,胶原蛋白酶,单个细胞,细胞悬液,原 要求: 代细胞,胰蛋白酶,传代培养; 3.①菌,毒,培养液,所有培养皿,抗生素,换培养 1.深入思考, 总结归纳。 液 2.规范认真, 落到实处。 ②糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素, 血清、血浆; 3. 标注疑难, 准备讨论。 ③温度,pH,36.5±0.5,7.2~7.4 ④气体,CO2,O2,O2,pH;培养皿,松盖,95% 空气,5%CO2; 4.生物制品,基因工程,有毒物质,研究
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存在的问题:
1. 学案的预习不够充分。 2. 不明确的问题没有在组内 研讨后及时记录。
高二生物选修(3)课件:2.2.1动物细胞培养和核移植技术
3、用于动物细胞培养的组织和细胞大都取自胚胎 或出生不久的幼龄动物的器官或组织,其主要原因 是这样的组织细胞 ( D ) A.容易产生各种变异 B.具有更强的全能性 C.取材十分方便 D.分裂增殖的能力强
4.动物细胞培养与植物细胞培养的重要区别在于 A ) ------------------------------( A.培养基不同; B.动物细胞培养不需要在无菌条件下进行; C.动物细胞可以传代培养,而植物细胞不能; D.动物细胞能够大量培养,而植物细胞只能培 养成植株。
动物细胞工程常用的技术
细胞工程的基本技术
植物细胞工程
植物组织培养技术
动物细胞工程
动物细胞核移植技术
植物体细胞杂交技术 动物细胞融合技术 单克隆抗体技术 动物细胞培养技术(基础)
一、动物细胞培养 1、概念:
zxxk
是从动物机体中取出相关组织, 将它分散成单个细胞,放在适宜的培 养基中,让这些细胞生长和增殖
思
考
1、动物细胞培养取材时,一般是取胚胎组织或幼龄动 物的组织或器官,请解释原因? 2、为什么动物细胞培养过程需将组织分散成单个细胞? 3、如何将动物组织分散成单个的细胞呢? 4、如何理解原代培养和传代培养? zxxk 5、传代培养的细胞能一直传代下去吗?为什么? 6、动物细胞培养需满足哪些条件? 7、动物细胞培养有哪些应用?
4、种类
体细胞核移植 (难度较高)
胚胎细胞核移植
5、体细胞核移植的过程(克隆高产奶牛)
高产奶牛 (供体)
MⅡ期 卵母细胞 (去核)
供体细胞培养
重组细胞
重组胚胎 胚胎移植
P49
6、应用
①器官移植
②加快家畜遗传改良进程,促进优良畜群繁育
(完整版)动物体细胞核移植技术
2.2.1动物细胞培养和核移植技术第二课时动物体细胞核移植技术和克隆动物学习目标:1、简述克隆动物的概念和原理2、简述体细胞核移植技术和体细胞克隆及其应用前景3、关注体细胞克隆技术的安全性和伦理性问题学习重点和难点:动物体细胞核移植技术克隆动物的过程教学过程:二、动物体细胞核移植技术和克隆动物阅读教材47页相关文字思考:1、对动物来说,为什么不能用类似植物组织培养的方法获得完整的个体?2、根据动物细胞核仍具有全能性的特点,怎样将动物细胞的全能性表达?(一)动物体细胞核移植:是将动物的一个细胞的,移如入一个已经去掉细胞核的细胞中.使其并发育成一个新的,这个新的胚胎最终发育为动物哺乳动物核移植分为和。
思考:1、核移植得到的动物叫什么?2、体细胞核移植和胚胎核移植比较那个难度低一点?为什么?(二)体细胞核移植的培育过程1、【动手设计】1、体细胞核移植过程流程图:(以P48为例)2、回顾克隆多莉羊的生产流程:(多莉的性状和B羊完全相同说明什么问题? )(多莉体内的遗传物质全部来自B羊吗?为什么? )思考:1、核移植的原理是什么?2、为什么要去掉受体卵母细胞的核?3、用于核移植的细胞一般都选用10代以内的细胞,这是为什么?4、核移植获得克隆动物是百分之百对供体细胞的复制吗?(三)体细胞核移植技术的应用前景:1、在畜牧业生产中:可以加速进程,促进优良畜群繁育2、在保护濒危物种方面:利用体细胞核移植技术增加这些动物的数量3、在医药卫生领域:转基因克隆动物可以作为,生产许多珍贵的医用4、在治疗人类疾病时:转基因克隆动物细胞、组织、器官可以作为异种移植的。
5、对克隆动物和细胞的研究,使人类深入了解发育及衰老过程6、用克隆动物做疾病模型,使人们更好的追踪研究过程和疾病(四)体细胞核移植技术存在的问题:1、成功率比较2、绝大多数动物还存在许多克隆动物表现出缺陷,如体型过大,异常肥胖,发育困难,脏器缺陷,免疫失调等3、克隆动物食品的问题也存在质疑练一练:1、绵羊的乳腺细胞是高度分化的细胞.但用乳腺细胞的细胞核与去核卵细胞的细胞质重组成一个细胞后,这个细胞核仍然保持着全能性,这主要是因为()A.细胞核内含有保持物种发育所需要的全套遗传物质B.卵细胞的细胞质内含有生物发育所需要的全套遗传物质C.卵细胞的细胞质为细胞核提供营养物质D.细胞核中的基因在卵胞质中才能表达2.生物技术的发展速度很快,已灭绝生物的“复生”将不再是神话。
专题2 2.2.1 动物细胞培养和核移植技术
A.原理
B.培养基区别
C.结果
【尝试解答】 【解析】 A
D.培养目的
本题考查的是植物组织培养和动物细胞
培养相关知识的比较,动物细胞培养的目的是获得 更多细胞或细胞产物。而不是获得个体,其原理只
涉及细胞增殖(细胞分裂)。
【误区警示】
误认为动物细胞培养也是为了获
得一个完整的个体,而得出错误答案“D”,但却 忽略了动物细胞培养只是为了得到细胞或细胞产
此没有产奶量高的优良性状。
【探规寻律】 体细胞核移植的过程必须弄清的 几个问题: (1)动物细胞的全能性会随着动物体的发育而逐渐 受到限制,其主要原因是细胞的分化。 (2)克隆高产奶牛所用的受体细胞是去核的卵母细 胞,处于减数第二次分裂中期。因为卵母细胞中 含有促使细胞核表达全能性的物质和营养条件。 (3)克隆高产奶牛过程所利用的生物技术有:细胞 核移植、动物细胞培养、胚胎移植。 (4)目前核移植技术中普遍使用的去核方法是显微 操作法。
制,细胞在培养瓶壁上只能形成单层细胞,A错;
克隆培养法中细胞都是由一个细胞经过有丝分裂而
得的,所以细胞的基因型相同,多数不会发生改变, B错;二倍体细胞传代培养至10代多数会死亡,只 有少数的细胞能够培养至50代以后成为细胞系,C 错;恶性细胞系的细胞具有癌变的特点,能够无限
增殖,可以进行传代培养,D正确。
解析:选A。对动物细胞培养和植物组织培养的知 识理解程度不够,造成了概念上的混淆,认为动物 细胞培养和植物组织培养具体过程相差不大,故误
选B或C或D。动植物细胞培养时培养基的成分差
别较大,动物培养基需加入血清,植物培养基需加
入激素和琼脂。
动物体细胞核移植 1.原理:细胞核的全能性。 2.供核细胞:一般选优良动物的传代培养10代以 内的细胞。 3.受体细胞:去核的MⅡ期卵母细胞。
动物细胞培养和核移植技术
2.2.1 动物细胞培养和核移植技术
烧伤病人的治疗通常是取烧伤病 人的健康皮肤进行自体移植,但 对于大面积烧伤病人来讲,健康 皮肤很有限,请同学们想一想如 何来治疗该病人?
植物 植物体细胞杂交
细胞
主 工程 植物组织培养
要 技术
动物细胞培养 基础
技 术
动物 细胞
克隆牛
供体牛
原理: 动物细胞核具有全能性
1、卵母细胞从哪来?——屠体宰外场培废养弃到的减卵数巢二中次采分集裂到中卵期母。细胞,
2、如何去除细胞核?—— 通过显微操作, 用微型吸管吸 去卵母细胞核和第一极体
3、对供体牛有何要求?—— 优良品种 4、克隆动物的过程中实际有哪些技术支持?——
动物细胞培养、核移植、胚胎移植
因为动物细胞培养在10代以内一般能保持正常核型, 而传代
7细、胞到用,1于0为代核以什移上么植,?则的有供可体能细出现胞变一异般的都核选型用, 遗传传代物1质0发代生以改内变的,
不利于全能型的表现。
(三)体细胞核移植技术的应用前景
阅读P49-50
1.畜牧业方面:
可以加速家畜遗传改良的进程, 促进优良畜群繁育。
A.动物体细胞培养过程中,在遗传物质发生变
化以后,只能形成单层细胞。
B.癌细胞在体外培养时,不可能成为隆起的多
层细胞。
C.癌细胞不受“接触抑制”,这可能与它的细
胞表面发生变化有关。
D.单细胞生物分裂产生的子细胞,彼此间也存
在“接触抑制” 。
多细胞生物的细胞膜上存在着糖蛋白, 细胞之间的信息识别功能使细胞间存 在“接触抑制”。单细胞生物分裂产 生的子细胞, 能独立进行生命活动, 不 存在“接触抑制”。
课件6:2.2.1 动物细胞培养和核移植技术
如何界定原代培养和传代培养;细胞株和细胞系?
遗传物质未改变 细胞株
遗传物质改变 细胞系
细胞悬 浮液
10代 细胞50代 细胞无源自传代原代培养传代培养
动物细胞培养不能 最终培养成生物体
探究:
多细胞动物和人体的细胞都生活在内环境中, 根据你所学的知识,认为体外培养细胞应该模 拟内环境的哪些内容呢?
2、体细胞核移植过程
高产奶牛(供体) 取体细胞 供体细胞培养
采集卵母细胞体外培 养到减数第二次分裂
MⅡ期卵母细胞(去核)
去核的卵母细胞
将供体细胞注入去核卵母细胞
用物理或化学方法激活受体细胞, 使其完成细胞分裂和发育进程
将胚胎移入受体母牛内
生出与供体奶牛遗传基础相同的犊牛
探究 1.在体细胞的细胞核移植到受体卵母细胞之前, 为什么必须先去掉受体卵母细胞的核?
传代培养 将原代培养的细胞定期用胰蛋白酶处理,配制 成细胞悬液,然后分瓶继续培养的过程。
传代10代后,细胞增殖逐渐减慢,大部分细胞衰 老死亡。少数细胞存活到50代左右。10~50代间, 部分细胞核型可能发生变化,甚至突变为癌细胞
细胞株传代至50代后又出现细胞生长停滞状态, 只有部分细胞由于遗传物质的改变,获得不死性, 使其在培养条件下可以无限制传代,这种传代细 胞为细胞系
将贴满细胞壁的细胞用胰蛋白酶处理,然后分瓶继续培 养,让细胞继续增殖。 这样的过程叫做传代培养
探究
14、如何理解原代培养和传代培养?
上述过程中,在第一培养瓶中培养就是原代培养, 之后转移到其它培养瓶中培养就是传代培养 15、传代培养的细胞都能一直传代下去吗? 不都能 16、有些为何能一直传下去吗?
课件13:2.2.1 动物细胞培养和核移植技术
无菌、无毒 的环境
必须的营养
适宜的温度、PH、渗透压、气体
动物细胞培养条件
O2和CO2 (维持PH)
营养 温度和PH
加入抗 生素等
36.5±0.5 ℃ 7.2-7.4
3、植物细胞和动物细胞培养的比较
比较项目 原理 培养基性质
植物组织培养 细胞的全能性 常用固体培养基
动物细胞培养 细胞增殖 常用液体培养基
因为这些组织或器官上的细胞生命力旺盛,分裂能力强
2、为什么培养前要将组织细胞分散成单个细胞?
成块组织不利培养,分散了做成细胞悬浮液利于培养
3、胰蛋白酶的作用?胃蛋白酶可以吗?
胰蛋白酶可以水解细胞间的蛋白质,使细胞分散开。胃蛋白酶需要强 酸环境。
4、为什么要分装?
培养的细胞会因细胞密度过大和代谢消耗引起营养枯竭,不能正常生长。
克隆 动物
胚胎细胞分化程度低, 恢复其全能性相对容 易。
动物体细胞分化程度高, 恢复其全能性十分困难
A母绵羊 卵细胞
B母绵羊
细胞拆合技术
乳腺细胞
细胞质
细胞核
细胞核移植
融合后的卵细胞
卵裂 早期胚胎
胚胎移植
C母绵羊子宫 妊娠 分娩
多莉羊
胚胎细胞核的移植成功率远高于成体细胞
4.体细胞核移植的过程(高产奶牛)
培养基特有成分 培养结果 培养目的
蔗糖 植物激素
植物体
快速繁殖、培育 无病毒植株
葡萄糖 动物血 清
细胞株、细胞系
获得细胞或细胞 分泌蛋白
动物培养基与植物不同之处: 1.液体培养基 2.葡萄糖 3、动物血清
(三)动物细胞培养技术的应用
1、蛋白质生物制品:病毒疫苗、干扰素、单克隆抗体等
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二 作物新品种的培育
(二)突变体的利用 1.产生:
二 作物新品种的培育
(二)突变体的利用 1.产生: 植物组织培养过程中,由于培养细胞一直处 于不断的分生状态,易受到培养条件和外界 压力的影响而产生突变
二 作物新品种的培育
(二)突变体的利用 1.产生: 植物组织培养过程中,由于培养细胞一直处 于不断的分生状态,易受到培养条件和外界 压力的影响而产生突变 2.利用:
二 作物新品种的培育
(一)单倍体育种 4.方法: 花粉 → 单倍体植株 → 正常植株 5.优点: 后代都是纯合子,明显缩短育种年限
二 作物新品种的培育
(一)单倍体育种 4.方法: 花粉 → 单倍体植株 → 正常植株 5.优点: 后代都是纯合子,明显缩短育种年限 6.成就
二 作物新品种的培育
(二)突变体的利用
专题2 细胞工程
2.1.2 植物细胞工程的实际应用
二 作物新品种的培育
(一)单倍体育种 4.方法:
二 作物新品种的培育
(一)单倍体育种 4.方法:
二 作物新品种的培育
(一)单倍体育种 4.方法:
花粉 → 单倍体植株 → 正常植株
二 作物新品种的培育
(一)单倍体育种 4.方法: 花粉 → 单倍体植株 → 正常植株 5.优点:
2.2.1 动物细胞培养和核移植技术
一 动物细胞培养
2.动物细胞培养的过程:
动物组织块
配制成细 胞悬浮液 胰蛋白酶(或胶 原蛋白酶)处理 分散成单个细胞
剪碎
2.2.1 动物细胞培养和核移植技术
一 动物细胞培养
2.动物细胞培养的过程:
动物组织块
配制成细 胞悬浮液 胰蛋白酶(或胶 原蛋白酶)处理 分散成单个细胞
动物组织块
配制成细 胞悬浮液 胰蛋白酶(或胶 原蛋白酶)处理 分散成单个细胞
剪碎 原代培养
传代培养
传代培养
2.2.1 动物细胞培养和核移植技术
一 动物细胞培养
2.动物细胞培养的过程:
动物组织块
配制成细 胞悬浮液 胰蛋白酶(或胶 原蛋白酶)处理 分散成单个细胞
1.细胞产物种类: 蛋白质,脂肪,糖类,药物,香料,生物碱等 2.技术: 植物的组织培养 3.成就:
思考与探究 1
思考与探究 1
(1)拯救濒危植物; (2)提供食品制作的原料; (3)利用愈伤组织进行转基因操作。
思考与探究 2 离体的植物细胞(组织、器官) ↓ 诱导产生愈伤组织 ↓ 诱导形成胚状体 ↓ 胚状体机械化包裹人工种皮 ↓ 贮藏或种植
一 植物繁殖的新途径 二 作物新品种的培育 三 细胞产物的工厂化生产
一 植物繁殖的新途径 二 作物新品种的培育 三 细胞产物的工厂化生产
1.细胞产物种类:
一 植物繁殖的新途径 二 作物新品种的培育 三 细胞产物的工厂化生产
1.细胞产物种类: 蛋白质,脂肪,糖类,药物,香料,生物碱等
一 植物繁殖的新途径 二 作物新品种的培育 三 细胞产物的工厂化生产
一 动物细胞培养
1.动物细胞培养的概念:
2.2.1 动物细胞培养和核移植技术
一 动物细胞培养
1.动物细胞培养的概念: 从动物有机体中取出相关的组织,将它分散 成单个细胞,然后放在适宜的培养基中,让 这些细胞生长和增殖。
2.2.1 动物细胞培养和核移植技术
一 动物细胞培养
1.动物细胞培养的概念: 从动物有机体中取出相关的组织,将它分散 成单个细胞,然后放在适宜的培养基中,让 这些细胞生长和增殖。 2.动物细胞培养的过程:
二 作物新品种的培育
(二)突变体的利用 1.产生: 植物组织培养过程中,由于培养细胞一直处 于不断的分生状态,易受到培养条件和外界 压力的影响而产生突变 2.利用: 筛选对人们有利突变体,进而培育新品种
二 作物新品种的培育
(二)突变体的利用 1.产生: 植物组织培养过程中,由于培养细胞一直处 于不断的分生状态,易受到培养条件和外界 压力的影响而产生突变 2.利用: 筛选对人们有利突变体,进而培育新品种 3.成就:
剪碎 原代培养
原代培养 将动物组织消化后的初次培养
2.2.1 动物细胞培养和核移植技术
一 动物细胞培养
2.动物细胞培养的过程:
动物组织块
配制成细 胞悬浮液 胰蛋白酶(或胶 原蛋白酶)处理 分散成单个细胞
剪碎 原代培养
传代培养
2.2.1 动物细胞培养和核移植技术
一 动物细胞培养
2.动物技术
一 动物细胞培养
2.动物细胞培养的过程:
动物组织块
2.2.1 动物细胞培养和核移植技术
一 动物细胞培养
2.动物细胞培养的过程:
动物组织块 剪碎
2.2.1 动物细胞培养和核移植技术
一 动物细胞培养
2.动物细胞培养的过程:
动物组织块 剪碎
胰蛋白酶(或胶 原蛋白酶)处理 分散成单个细胞
思考与探究 3
花药
接种
花粉细胞培养
脱分化 愈伤
组织
再分化
正常 植株
染色体加倍
单倍体 移栽 植株
分化出 小植物
专题2 细胞工程
2.2 动物细胞工程
思考与探究 1
(1)拯救濒危植物; (2)提供食品制作的原料; (3)利用愈伤组织进行转基因操作。
2.2 动物细胞工程
常用 技术 手段
2.2 动物细胞工程
剪碎 原代培养
2.2.1 动物细胞培养和核移植技术
一 动物细胞培养
2.动物细胞培养的过程:
动物组织块
配制成细 胞悬浮液 胰蛋白酶(或胶 原蛋白酶)处理 分散成单个细胞
剪碎 原代培养
原代培养
2.2.1 动物细胞培养和核移植技术
一 动物细胞培养
2.动物细胞培养的过程:
动物组织块
配制成细 胞悬浮液 胰蛋白酶(或胶 原蛋白酶)处理 分散成单个细胞
动物细胞培养
常用 技术 手段
动物细胞核移植 动物细胞融合 生产单克隆抗体
2.2 动物细胞工程
动物细胞培养 (基础)
常用 技术 手段
动物细胞核移植 动物细胞融合 生产单克隆抗体
2.2.1 动物细胞培养和核移植技术
2.2.1 动物细胞培养和核移植技术
一 动物细胞培养
2.2.1 动物细胞培养和核移植技术
1.细胞产物种类: 蛋白质,脂肪,糖类,药物,香料,生物碱等 2.技术:
一 植物繁殖的新途径 二 作物新品种的培育 三 细胞产物的工厂化生产
1.细胞产物种类: 蛋白质,脂肪,糖类,药物,香料,生物碱等 2.技术: 植物的组织培养
一 植物繁殖的新途径 二 作物新品种的培育 三 细胞产物的工厂化生产